在分子水平上，我們所知道的生命有一個令人驚訝的偏差。生命的組成部分——DNA、RNA 和蛋白質——具有“慣用手”，就像我們的左手和右手一樣。由於尚不清楚的原因，自然界幾乎隻使用右旋 DNA 和左旋蛋白質。但是，如果科學顛覆了劇本呢？
在世界各地的實驗室中，科學家們對這個想法進行了修補，製作了生命基本分子的鏡像版本。這些合成產物可能會徹底改變疾病療法和抗汙染製造。同時，逆轉分子的慣用手可能會造成難以估量的傷害。
本周，包括兩位諾貝爾獎得主在內的近40位科學家發出了一個令人不寒而栗的警報。創造“鏡像生命”——由這些反向分子組成的合成生物——可能會導致災難性的後果。他們發表在《科學》
“我們談論的威脅是前所未有的，”匹茲堡大學（University of Pittsburgh）的微生物學家沃恩·庫珀（Vaughn Cooper）教授說 。“鏡像細菌可能會逃避許多人類、動物和植物的免疫係統反應，並且在每種情況下都會導致致命的感染，這些感染會在不受控製的情況下傳播。”
危險的倒影
圖片來源：Wikimedia Commons。 © ZME 科學
分子的對稱性是根本。幾乎所有已知的生物體都包含左旋蛋白質和右旋 DNA。我們的免疫係統經過精心調整，可以檢測具有這些配置的病原體。但是，鏡像細菌憑借其翻轉的結構，可能會在不被注意的情況下溜過我們的防禦。
想象一下，你正試圖與某人握手，但當你伸出右手時，他們伸出了左手。這場比賽感覺很尷尬，盡管兩隻手在功能和結構上都相同。這有點像分子旋向——被稱為手性 ——它定義了生命分子的結構。就像你的手是鏡像但不完全相同一樣，氨基酸和 DNA 等分子以兩種鏡像形式存在，分別標記為左手和右手。由翻轉分子構建的生命的鏡像版本不適合我們免疫係統的生物握手，使其與我們所知道的一切格格不入——並且可能無法觸碰。
潛在的危險並不止於人類。所有生物體 — 從動物到植物 — 都依賴於相同的分子結構。鏡像細菌可以感染農作物或牲畜，引發目前的藥物無法治療的大流行病。甚至生態係統也無法幸免。鏡像微生物對病毒免疫，不易被變形蟲等捕食者消化，可以主導整個食物鏈。
然而，科學家估計我們可能隻用十年時間就能實現這一目標。
“這可能比我們以前遇到的任何挑戰都要糟糕得多——也遠遠超出了我們緩解的能力，”諾貝爾獎獲得者、芝加哥大學化學教授傑克·索斯塔克 （Jack Szostak） 告訴英國《金融時報
風險是間接的和合理的，從惡意意圖（如生物武器）到事故。事實上，實驗室的一次泄漏就足夠了。一旦進入野外，鏡像細菌可能會以不可預測的方式進化，變異並適應新的環境。
“那麽所有的賭注都落空了，”耶魯大學（Yale University）的免疫學家魯斯蘭·梅德日托夫（Ruslan Medzhitov）說。“你無法預測會發生什麽。”
沉思的停頓
為了應對這些迫在眉睫的危險，明尼蘇達大學（University of Minnesota）的凱特·阿達馬拉（Kate Adamala）博士等科學家已經停止了對鏡像細胞的研究。
“我們說，'我們不會這樣做，'”阿達馬拉告訴《紐約時報 》。“我們有時間進行對話。這就是我們試圖通過這份報紙來做的事情，以開啟一場全球對話。
但是，您如何確保所有科學家都效仿呢？這個問題仍然懸而未決。研究人員呼籲製定類似於 2021 年製定的《天津生物安全指南 》的國際準則，以防止對鏡像生命的魯莽實驗。倫敦國王學院（King's College London）的生物安全專家菲利帕·倫佐斯（Filippa Lentzos）博士讚揚了這種方法，稱其為“當今負責任科學的榜樣”。
“我們認為，鏡像細菌和其他鏡像生物，即使是那些具有工程生物防護措施的生物，也不應該被創造出來，”研究人員在他們的報告中總結道。
終極入侵物種
目前，鏡像生命的創造仍處於理論階段。但是，合成生物學的進步速度，加上人工智能的放大，使這一時刻變得至關重要。如果沒有積極的監管和全球合作，我們可能會麵臨前所未有的威脅——一場對藥物免疫的大流行病，一個被合成生命所淹沒的世界。
“鏡像生命將是終極入侵物種，”猶他大學（University of Utah）的生物化學家邁克爾·凱（Michael Kay）說 。“存在非常合理的風險，這可能會壓倒身體和生態係統中的所有自然防禦。”
